CN101262174A

CN101262174A - 直流/直流转换器及直流/直流转换方法

Info

Publication number: CN101262174A
Application number: CNA2007100864441A
Authority: CN
Inventors: 许瑞清
Original assignee: O2Micro China Co Ltd
Current assignee: O2Micro China Co Ltd
Priority date: 2007-03-09
Filing date: 2007-03-09
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2027-03-09
Also published as: CN100546156C

Abstract

本发明公开一种直流/直流转换器及直流/直流转换方法，用于将一直流的输入电压转换成一直流的输出电压。所述直流/直流转换器包括：一功率开关，其与一电感相连，该功率开关提供一反映流过该功率开关电流的电流检测信号；一加法器，其与所述功率开关及电感相连，该加法器将所述电流检测信号与一斜波信号相加产生一加法信号；一误差放大器，用于比较一电压反馈信号和一参考电压信号产生一误差信号；一比较器，用于比较所述误差信号和所述加法信号并产生一脉宽调制信号；以及一驱动电路，接收所述脉宽调制信号并产生一控制信号，用于控制所述功率开关。本发明提供的直流/直流转换器和直流/直流转换方法可以适应超高开关频率的需要。

Description

直流/直流转换器及直流/直流转换方法

技术领域

本发明涉及一种直流/直流转换器及直流/直流转换方法，特别是涉及一种适应超高开关频率需要的直流/直流转换器及直流/直流转换方法。

背景技术

直流/直流转换器具有成本低、重量轻、可靠性高、结构简单等优点，因此，在工业领域和实验室得到了广泛应用。基于电感器储能的直流/直流转换器分成升压型直流/直流转换器(Boost)、降压型直流/直流转换器(Buck)、降压-升压直流/直流转换器(Buck-Boost)等。直流/直流转换器通常包括一功率开关(Power MOSFET)，通过控制该功率开关的断开和闭合来控制输出电压。

图1所示为一传统的升压型直流/直流转换器100a的示意图，图2所示为一传统的降压型直流/直流转换器100b的示意图，图2所示的降压型直流/直流转换器100b的电路结构与图1所示的升压型直流/直流转换器100a的电路结构类似，区别在于：升压型直流/直流转换器100a的输出电压Vout大于输入电压Vin，而降压型直流/直流转换器100b的输出电压Vout小于输入电压Vin。为简洁起见，以下仅以图1为例进行描述。

图1所示的升压型直流/直流转换器100a包括放大器10a、与放大器10a连接的加法器20a、误差放大器30a、与加法器20a和误差放大器30a输出端连接的比较器40a、与比较器40a连接的驱动电路50a、与驱动电路50a连接的功率开关60a以及与误差放大器30a连接的补偿电路80a。功率开关60a包括栅极、漏极和源极，功率开关60a的漏极与一电感101a连接，电感101a通过一二极管102a和电容103a与一外部负载(未图示)连接，另外，电感101a从一外部电压源接收一输入电压Vin。功率开关60a的源极与一电阻104a连接，在一升压直流/直流转换器中，输出电压Vout大于输入电压Vin，输出电压Vout用于给外部负载供电。分压电路105a包括电阻RFB 1a和RFB2a，用于降低输出电压Vout并将与输出电压Vout成比例的反馈电压V_FB传送至误差放大器30a，该误差放大器30a将所述反馈电压V_FB和一参考电压V_REF1相比较并产生一误差信号输送给比较器40a，比较器40a比较所述误差信号和加法器输出的加法信号并产生一脉宽调制(PWM)信号给驱动电路50a，驱动电路50a再将所述PWM信号转换成一控制信号，用于驱动功率开关60a，补偿电路80a提供频率补偿，用于调节所述输出电压Vout。

当功率开关60a闭合时，电流流过电阻104a，并被转换成一反映流过功率开关60a电流的电流检测信号ISEN，该电流检测信号ISEN被送至一放大器10a(例如一6倍放大器)进行放大。放大后的电流检测信号ISEN再被送至加法器20a与一斜波信号RAMP相加。

因为电流检测信号ISEN在被送到加法器20a之前先被送至6倍放大器10a进行放大，由于放大器10a带宽有限，造成放大器的输出跟不上电流检测信号ISEN的变化，进而造成放大器输出的失真，从而对功率开关60a的开关频率进行了限制。而在电流检测信号ISEN被放大后送到加法器20a时，因为加法器20a本身具有反馈回路，所述电流检测信号ISEN还要再失真一次，且加法器20a带宽有限，造成加法器20a的输出失真。因此图1所示的传统直流/直流转换器100a不能适应高频的需要，例如超过1兆高频的开关频率的需要。

为了解决上述问题，有必要提供一种和可以适应超高开关频率需要的直流/直流转换器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以适应超高开关频率需要的直流/直流转换器，用于将一个直流输入电压转换成一个直流输出电压。

本发明的另一目的在于提供一种可以适应超高开关频率需要的直流/直流转换方法，用于将一个直流输入电压转换成一个直流输出电压。

为实现上述目的，本发明提供一种直流/直流转换器，包括：一功率开关，其与一电感相连，并提供一反映流过所述功率开关电流的电流检测信号；一加法器，其一输入端与所述功率开关和电感的连接处相连，接收所述的电流检测信号，并将所述电流检测信号与一斜波信号相加产生一加法信号；一误差放大器，用于比较一电压反馈信号和一参考电压信号产生一误差信号；一比较器，用于比较所述误差信号和所述加法信号并产生一脉宽调制信号；以及一驱动电路，接收所述脉宽调制信号并产生一控制信号，用于控制所述功率开关。

本发明还提供一种直流/直流转换方法，包括以下步骤：产生一斜波信号；检测流过一功率开关的电流并产生一基于该功率开关电流的电流检测信号；将所述斜波信号和电流检测信号相加产生一个加法信号；产生一与输出电压成比例的电压反馈信号；在一个误差放大器中比较所述电压反馈信号和一参考电压信号并产生一个误差信号；比较上述误差信号和加法信号并产生一个脉宽调制信号；以及将所述脉宽调制信号转换成一个控制信号用以驱动所述功率开关。

与现有技术相比，本发明的直流/直流转换器和直流/直流转换方法因为电流检测信号直接被送到加法器与斜波信号相加，无需先被送至一放大器进行放大，因此不会产生由于放大器带宽有限而造成的失真，且加法器本身没有反馈回路，极大地降低了直流/直流转换器电流反馈环路的延迟，因此当功率开关的开关频率很高时，直流/直流转换器能保持很好的稳定性和可靠性，因此本发明直流/直流转换器和直流/直流转换方法可以适应超高开关频率的需要，例如超过1兆赫兹的开关频率的需要。

本发明的其它特性和优点将在以下详细描述并结合图示的说明中更为明显。

附图说明

图1是传统升压型直流/直流转换器的结构框图。

图2是传统降压型直流/直流转换器的结构框图。

图3是本发明一个实施例的升压型直流/直流转换器的结构框图。

图4是图3所示升压型直流/直流转换器的详细电路图。

图5是图4所示升压型直流/直流转换器中的信号波形示意图。

图6是本发明另一个实施例的降压型直流/直流转换器的结构框图。

图7是图6所示降压型直流/直流转换器的详细电路图。

图8是图7所示降压型直流/直流转换器中的信号波形示意图。

具体实施方式

请参见图3所示，图3是本发明一个实施例的升压型直流/直流转换器100的结构框图。本发明升压型直流/直流转换器100用于将一输入电压Vin转换成输出电压Vout，包括加法器20、误差放大器30、与加法器20和误差放大器30的输出端连接的比较器40、与比较器40输出端连接的驱动电路50和与驱动电路50输出端连接的功率开关60。所述升压直流/直流转换器100还包括一与加法器20连接的振荡器70以及与误差放大器连接的补偿电路80。其中功率开关60具有栅极、漏极和源极，驱动电路50的输出端连接到功率开关60的栅极。加法器20一个输入端信号为反映流过功率开关60a电流的电流检测信号ISEN，该电流检测信号ISEN取自所述功率开关60和电感101的连接处，另一个输入端信号为振荡器70输出的斜波信号RAMP，加法器20将电流检测信号ISEN与斜波信号RAMP相加后产生一加法信号ISEN+RAMP并传送给所述比较器40。功率开关60的漏极与电感101连接，电感101一端从一外部电压源(未图示)接收一输入电压Vin，另一端通过一二极管102和电容103给一外部负载(未图示)提供电压Vout。功率开关60的源极接地，在一升压型直流/直流转换器100中，输出电压Vout大于输入电压Vin。分压电路105包括电阻RFB 1和RFB2，用于降低输出电压Vout并将与输出电压Vout成比例的反馈电压V_FB传送至误差放大器30的一个输入端，误差放大器30的另一个输入端为一参考电压信号V_REF1，该误差放大器30比较反馈电压V_FB和参考电压V_REF1并产生一误差信号传送给比较器40，比较器40比较所述误差信号和加法器20输出的加法信号并产生一脉宽调制(PWM)信号给驱动电路50，驱动电路50再将所述PWM信号转换成一控制信号SWON，用于驱动功率开关60。在本实施例中，功率开关60为一N型MOSFET。补偿电路80连接在分压电路105和误差放大器30的输出端之间，提供输出电压Vout的频率补偿。

请参见图4所示，图4是图3所示升压型直流/直流转换器100的详细电路图。直流/直流转换器100的振荡器70在节点701产生斜波信号RAMP，振荡器70包括第一电流源(current source)71、第一电容72、第一电阻73、第一开关74、第一比较器75、第二比较器76及逻辑电路77，在本实施例中，第一开关74为NMOS晶体管。逻辑电路77产生一脉冲信号，即第二控制信号控制第一开关74的工作状态。当第一开关74断开时，第一电流源71给第一电容72充电；当第一开关74闭合时，第一电容72将通过第一电阻73放电。通过所述第一电容72的充放电，振荡器70在节点701，即第一电容72的上极板产生所述斜波信号RAMP。在第一电流源71给第一电容72充电时，当斜波信号RAMP大于一个域值V_REF2，例如2伏时(可根据具体需要来设置)，第一比较器75输出一个0信号，即第一控制信号给逻辑电路77，逻辑电路77将输出一个1信号(即前述的脉冲信号，或称为第二控制信号)给第一开关74，此时第一开关74被闭合，这时第一电容72的充电过程结束，第一电容72将通过第一电阻73来放电，斜波信号RAMP的电压开始减小；当斜波信号RAMP减小到小于一个域值V_REF3，例如0.1伏时(可根据具体需要来设置)，第二比较器76输出一个1信号，即第一控制信号给逻辑电路77，逻辑电路77将输出一个0信号(即前述的脉冲信号，或称为第二控制信号)给第一开关74，第一开关74将被断开，这时第一电容72的放电过程结束，第一电流源71将再次给第一电容72充电，开始进行一个新的充放电周期。基于上述对第一电容72的充放电，振荡器70在节点701处产生所述具有波谷和波峰的斜波信号RAMP，在本实施例中，该斜波信号RAMP为一锯齿波信号。

加法器20包括第二电流源21、与第二电流源21相连接的第二电容22、第二电阻23、第二开关24、第三开关25、第四开关26和反相器27，在本实施例中，第二、第三及第四开关23、24、25均为NMOS晶体管，且第二开关24的一端与振荡器70的第一开关74连接。因为第二电流源21与第一电流源71形成一电流镜像，第二电容22与第一电容72相匹配，第二电阻23与第一电阻73相匹配，因此，第二电容22上的充电电流是第一电容72上的充电电流的N倍，N可以是任何正的整数，如果第二电流源21与第一电流源71相等，则第二电容22上、下极板(节点201、节点202)间的电压差与第一电容72上、下极板(节点701、节点702)间的电压差相等。

当驱动电路50输出的控制信号SWON为1时，功率开关60闭合，同时第四开关26也闭合，在这种情况下，电流检测信号ISEN等于流过功率开关60的电流乘以功率开关60的导通电阻，因此电流检测信号ISEN反映了流过功率开关60上的电流的变化。另外，反相器27将控制信号SWON反相，即从1变成0，用于驱动第三开关25，在这种情况下，第三开关25断开，第二电流源21给第二电容22充电，因为第二电容22的下极板，即节点202处的电压为ISEN，且第二电容22的上极板(节点201)和下极板(节点202)之间的电压差为RAMP，因此第二电容22的上极板(节点201)处的电压为ISEN+RAMP，此加法器20输出的加法信号ISEN+RAMP被送至比较器40。

当驱动电路50输出的控制信号SWON为0时，功率开关60断开，同时第四开关26也断开。在这种情况下，反相器27将控制信号SWON从0变成1，此时第三开关25闭合，因此第二电容22的下极板(节点202)处的电压ISEN被接地，且第二电容22的上极板(节点201)和下极板(节点202)之间的电压差为RAMP，因此电容的上极板(节点201)处的电压为RAMP，此加法器输出的加法信号ISEN+RAMP被送至比较器40。

加法器20的输出信号ISEN+RAMP被送到比较器40一端作为比较器40的第一输入端。分压电路105可输出一个与输出电压Vout成比例的反馈电压V_FB给误差放大器30，误差放大器30比较反馈电压V_FB和参考电压V_REF1并产生一误差信号。该误差信号被送至比较器40另一端作为比较器40的第二输入端，比较器40比较所述第一输入端信号和第二输入端信号并产生一脉宽调制(PWM)信号给驱动电路50，驱动电路50再将所述PWM信号转换成一控制信号SWON，用于驱动功率开关60。

图5是图4所示升压型直流/直流转换器100中的信号波形示意图。波形510、512、514、516分别表示振荡器70在节点701(第一电容72的上极板)产生的斜波信号RAMP、驱动电路50产生的控制信号SWON、反映流过功率开关60电流的电流检测信号ISEN、电流检测信号ISEN与斜波信号RAMP在加法器20中相加后产生的加法信号ISEN+RAMP。如前所述，当开关控制信号SWON为1时，功率开关60闭合，同时第四开关26也闭合，在这种情况下，第二电容的上极板(节点201)处的电压为ISEN+RAMP，因此加法器20的输出电压为ISEN+RAMP。当开关控制信号SWON为0时，功率开关60断开，同时第四开关26断开，第三开关25闭合，在这种情况下，第二电容22的下极板(节点202)处的电压ISEN被接地，电容的上极板(节点201)处的电压为RAMP，因此加法器20的输出电压为RAMP。

图6是本发明另一个实施例的降压型直流/直流转换器100’的结构框图。对于降压型直流/直流转换器100’来说，其输出电压Vout小于输入电压Vin，图6所示的降压型直流/直流转换器100’的电路结构与图3所示的升压型直流/直流转换器100的电路结构类似，因此以下仅对两种转换器的区别部分进行详细描述。

该降压型直流/直流转换器100’亦包括加法器20’、误差放大器30’、比较器40’、驱动电路50’和功率开关60’。该降压型直流/直流转换器100’还包括一与加法器20’连接的振荡器70’以及与误差放大器30’连接的补偿电路80’。在本实施例中，功率开关60’为一P型MOSFET，包括栅极、漏极和源极，功率开关60’一端从一外部电压源接收一输入电压Vin，当功率开关60’闭合时，直流/直流转换器100’通过功率开关60’、电感101’和电容103’给外部负载(未图示)供电。加法器20’的一个输入端与功率开关60’的漏极、电感101’的一端和一个二极管102’的一端连接，当功率开关60’闭合时，一个反映流过功率开关60’电流的电流检测信号ISEN被送至加法器20’作为加法器20’的一个输入端。加法器20’将电流检测信号ISEN与来自振荡器70’的斜波信号RAMP相加并产生一个加法信号ISEN+RAMP传送给比较器40’。分压电路105’分压电路105包括电阻RFB1’和RFB2’，用于将与输出电压Vout成比例的反馈电压V_FB传送至误差放大器30’的一个输入端，误差放大器30’比较反馈电压V_FB和一个参考电压V_REF1并产生一误差信号输送给比较器40’，比较器40’比较所述误差信号和加法信号并产生一PWM信号给驱动电路50’，驱动电路50’再将所述PWM信号转换成一控制信号SWON，用于驱动功率开关60’。

图7是图6所示降压型直流/直流转换器100’的详细电路图。振荡器70’在节点701’产生斜波信号RAMP，振荡器70’包括第一电流阱(current sink)71’、第一电容72’、第一电阻73’、第一开关74’、第一比较器75’、第二比较器76’及逻辑电路77’，在本实施例中，第一实施例中振荡器70的第一电流源71变成第一电流阱71’，且第一开关74’变为一PMOS晶体管。逻辑电路77’产生一脉冲信号(即第二控制信号)控制第一开关74’的工作状态。当第一开关74’断开时，第一电流阱71’提供一电流从第一电容72’的下极板，即节点701’处拉出电压；当第一开关74’闭合时，节点701’的电压通过第一电阻73’将被上推到一峰值电压，前述过程将在节点701’产生一个斜波信号RAMP。当斜波信号RAMP大于一个域值V_REF2，第一比较器75’输出一个1信号(即第一控制信号)给逻辑电路77’，逻辑电路77’将输出一个1信号(即第二控制信号)给第一开关74’，此时第一开关74’被断开，节点701’的电压将停止增加，斜波信号RAMP的电压开始减小，因为第一电流阱71’开始工作，即从节点701’处拉出电压，当斜波信号RAMP减小到小于一个域值V_REF3，第二比较器76’输出一个0信号(即第一控制信号)给逻辑电路77’，逻辑电路77’将输出一个0信号(即第二控制信号)给第一开关74’，第一开关74’将被闭合，这时节点701’处的电压，即斜波信号RAMP将停止减小，然后开始进行一个新的周期。基于上述过程，振荡器70’在节点701’产生所述具有波谷和波峰的斜波信号RAMP，在本实施例中，该斜波信号RAMP为一锯齿波信号。

加法器20’包括第二电流阱21’、与第二电流阱21’相连接的第二电容22’、第二电阻23’、第二开关24’、第三开关25’、第四开关26’和反相器27’，在本实施例中，第二、第三及第四开关23、24、25均为PMOS晶体管，且第二开关24’的一端与振荡器70’的第一开关74’连接。因为第二电流阱21’与第一电流阱71’形成一电流镜像，第二电容22’与第一电容72’相匹配，第二电阻23’与第一电阻73’相匹配，因此，第二电流阱21’提供的电流是第一电流阱71’提供的电流的N倍，N可以是任何正的整数，在本实施例中，如果第二电流阱21’与第一电流阱71’相等，则第二电容22’上、下极板(节点202’、节点201’)间的电压差与第一电容72’上、下极板(节点702’、节点701’)间的电压差相等。

当驱动电路50’输出的控制信号SWON为0时，功率开关60’闭合，同时第四开关26’也闭合，另外，反相器27’将控制信号SWON变成1，第三开关25’断开，在这种情况下，反映流过功率开关60’上的电流变化的电流检测信号ISEN将在加法器20’中与斜波信号RAMP相加，并在节点201’处，即第二电容22’的下极板处产生一加法信号ISEN+RAMP；当驱动电路50’输出的控制信号SWON为1时，功率开关60’断开，同时第四开关26’也断开，反相器27’将控制信号SWON变成0，第三开关25’闭合，因此第二电容22’的上极板(节点202’)处的电压ISEN被接地(VDD)，此时节点201’处，即第二电容22’的下极板处的电压为RAMP。

图8是图7所示降压型直流/直流转换器100’中的信号波形示意图。波形810、812、814、816分别表示振荡器70’在节点701’(第一电容72’的下极板)产生的斜波信号RAMP、驱动电路50’产生的控制信号SWON、反映流过功率开关60’电流的电流检测信号ISEN、电流检测信号ISEN与斜波信号RAMP在加法器20’中相加后产生的加法信号ISEN+RAMP。当第一开关74’闭合时，斜波信号RAMP快速增加，当斜波信号RAMP增加到大于一个阈值V_REF2时，逻辑电路77输出信号控制第一开关74使其断开，这时斜波信号RAMP将被下拉减小到一个阈值V_REF3。本领域技术人员可知道斜波信号RAMP的波谷和波峰不是固定的，可根据具体的电路设计选择不同的值。

如前所述，当开关控制信号SWON为0时，因此加法器20’的输出电压，即节点201’处的电压为ISEN+RAMP。当开关控制信号SWON为1时，第二电容22’的上极板(节点202’)处的电压ISEN被接地(VDD)，因此加法器20’的输出电压，即节点201’处的电压为RAMP。

因为本发明直流/直流转换器100、100’中的电流检测信号ISEN在被送至加法器20、20’之前无需送至一放大器进行放大，因此不会产生由于放大器带宽有限而造成的失真，且直流/直流转换器100、100’中的加法器20、20’没有反馈回路，加法器20、20’中的第二电容22、22’一个极板上，即节点202、202’处的电压变化(电流检测信号ISEN的变化，如波形514、814所示)快速反应在另一个极板上，即节点201、201’处的电压变化(加法信号ISEN+RAMP的变化，如波形516、816所示)上，因此加法器20、20’极大地降低了直流/直流转换器100、100’电流反馈环路的延迟，当功率开关60、60’的开关频率很高时，例如超过1兆的高频时，直流/直流转换器100、100’仍能保持很好的稳定性和可靠性。

另外，当输入电压Vin变化时，电流检测信号ISEN可以检测该输入电压Vin的实时变化，加法器20、20’发送电流检测信号ISEN和斜波信号RAMP的相加的加法信号ISEN+RAMP给比较器40、40’，比较器40、40’比较加法信号和来自误差放大器的误差信号并产生一个脉宽调制信号送给驱动电路50、50’，驱动电路50、50’产生一个控制信号SWON控制功率开关60、60’的导通时间，进而控制直流/直流转换器100、100’的输出电压Vout。通过以上控制，可得到一个稳定的输出电压。

本领域技术人员知道本发明中的加法器20、20’也可以被使用在一个升-降压型直流/直流转换器(未图示)中，升-降压型直流/直流转换器的电路结构与升压型直流/直流转换器、降压型直流/直流转换器的电路结构类似，为简洁起见，升-降压型直流/直流转换器的具体结构不再详细叙述。

上述升压型直流/直流转换器、降压型直流/直流转换器和升-降压型直流/直流转换器可以应用在各种电子装置中，例如便携式计算机、移动电话、数码相机等电子产品中。

另外，本发明还提供了一种直流/直流转换方法，用于将一个直流输入电压转换成一个直流输出电压，基于上述的直流/直流转换器，结合图3、图4、图6、图7，对所述直流/直流转换方法进行说明如下。

所述直流/直流转换方法主要包括以下步骤：

首先，通过振荡器70或70’产生一斜波信号RAMP，检测流过一功率开关60或60’的电流并产生一基于该功率开关电流的电流检测信号ISEN；

接着，将所述斜波信号RAMP和电流检测信号ISEN通过一加法器20或20’相加产生一个加法信号RAMP+ISEN；

然后，通过分压电路105或105’产生一与输出电压成比例的电压反馈信号V_FB，并在一个误差放大器40或40’中比较所述电压反馈信号V_FB和一参考电压信号V_REF1并产生一个误差信号；

而后，在比较器40或40’中比较上述误差信号和加法信号并产生一个脉宽调制信号PWM；

最后，将所述脉宽调制信号PWM通过驱动电路50或50’转换成一个控制信号SWON用以驱动所述功率开关60或60’。

其中，产生所述斜波信号的步骤是通过控制一电容的充放电实现的，例如，将一电阻与一开关串联，并使串联后的电路与所述电容并联，通过控制所述开关的断开与闭合，对所述电容进行充放电。具体实施例如图4、7所示，在图4中，当第一开关74断开时，第一电流源71给第一电容72充电；当第一开关74闭合时，第一电容72将通过第一电阻73放电。通过所述第一电容72的充放电，振荡器70在节点701，即第一电容72的上极板产生所述斜波信号RAMP；在图7中，当第一开关74’断开时，第一电流阱71’提供一电流从第一电容72’的下极板，即节点701’处拉出电压；当第一开关74’闭合时，节点701’的电压通过第一电阻73’将被上推到一峰值电压，前述过程将在节点701’产生一个斜波信号RAMP。

具体的电容充放电过程是：使所述开关断开，采用一预定的电流对所述电容进行充电，当所述电容的电压达到一第一阈值电压时，使所述开关闭合，对所述电容进行放电；当所述电容的电压达到一第二阈值电压时，再使所述开关断开，对所述电容进行充电。

参考图4，上述过程为：通过一电流源71给第一电容72充电，当第一电容72的电压大于一个域值V_REF2，例如2伏时，第一比较器75输出一第一控制信号给逻辑电路77，逻辑电路77将输出一个第二控制信号给第一开关74，此时第一开关74被闭合，第一电容72的充电过程结束，第一电容72将通过第一电阻73来放电，当第一电容72的电压减小到小于一个域值V_REF3，例如0.1伏时(可根据具体需要来设置)，第二比较器76输出一第一控制信号给逻辑电路77，逻辑电路77将输出一第二控制信号给第一开关74，第一开关74将被断开，这时第一电容72的放电过程结束，第一电流源71将再次给第一电容72充电，开始进行一个新的充放电周期。

在本发明中，产生加法信号的一个具体实施过程包括以下步骤：

通过一与所述预定的电流形成电流镜像的镜像电流对一第二电容充放电使得第二电容的两端的电压差与第一电容两端的电压差相匹配；该第二电容的两端电压差的信号即为所述斜波信号；

将第二电容的两端电压差和电流检测信号相加，便得到了加法信号，也就是，所述的加法信号为所述斜波信号和电流检测信号相加的和。

上述过程参考图4，因在前面的转换器中已说明，在此不再赘述。

最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1. 一种直流/直流转换器，用于将一直流的输入电压转换成一直流的输出电压，其特征在于，所述直流/直流转换器包括：

一功率开关，其与一电感相连，并提供一反映流过所述功率开关电流的电流检测信号；

一加法器，其一输入端与所述功率开关和电感的连接处相连，接收所述的电流检测信号，并将所述电流检测信号与一斜波信号相加产生一加法信号；

一误差放大器，用于比较一输出电压反馈信号和一参考电压信号产生一误差信号；

一比较器，用于比较所述误差信号和所述加法信号并产生一脉宽调制信号；以及

一驱动电路，接收所述脉宽调制信号并产生一控制信号，用于控制所述功率开关。

2. 根据权利要求1所述的直流/直流转换器，其特征在于，所述直流/直流转换器的电压输出端还包括一分压电路，用于成比例的缩小输出电压从而产生所述输出电压反馈信号。

3. 根据权利要求2所述的直流/直流转换器，其特征在于，所述直流/直流转换器还包括一连接在所述分压电路和所述误差放大器输出端之间的补偿电路。

4. 根据权利要求1所述的直流/直流转换器，其特征在于，所述直流/直流转换器还包括一产生所述斜波信号的振荡器，其输出的所述斜波信号传输给所述加法器。

5. 根据权利要求4所述的直流/直流转换器，其特征在于，所述振荡器包括：第一电流源、第一电容、第一电阻、第一开关、比较器和逻辑电路，

其中，所述第一电容的第一端与所述第一电流源连接，输出所述斜波信号；所述第一电容的第二端与所述第一开关的第一端连接；

所述第一电阻的第一端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第一开关的第二端连接；

所述比较器的一输入端与所述第一电容的第一端连接，接收所述斜波信号，通过将所述斜波信号与一参考信号的比较，输出一第一控制信号给所述逻辑电路；

所述逻辑电路接收所述第一控制信号，经过逻辑运算后，输出一第二控制信号给所述第一开关的控制端，控制所述第一开关的断开与闭合。

6. 根据权利要求5所述的直流/直流转换器，其特征在于，所述加法器包括：第二电流源、第二电容、第二电阻、第二、三、四开关及反相器，

其中，所述第二电流源与所述第一电流源形成电流镜像；

所述第二电容的第一端与所述第二电流源连接，输出所述的加法信号，第二端与所述第二、三、四开关的第一端连接；

所述第二电阻的第一端与所述第二电容的第一端连接，第二端与所述第二开关的第二端连接；

所述第二开关的控制端与所述第一开关的第二端连接；

所述第三开关的第二端接地，控制端通过所述反相器与所述驱动电路相接连，接收所述驱动电路产生的所述控制信号；

所述第四开关的第二端与所述功率开关连接，接收功率开关电流的电流检测信号，所述控第四开关的控制端与所述驱动电路相接连，接收所述驱动电路产生的所述控制信号。

7. 根据权利要求6所述的直流/直流转换器，其特征在于，所述第一电流源、第二电流源为电流阱。

8. 根据权利要求6所述的直流/直流转换器，其特征在于，所述第一电阻与第二电阻相匹配。

9. 根据权利要求8所述的直流/直流转换器，其特征在于，所述第一电容与第二电容相匹配。

10. 根据权利要求9所述的直流/直流转换器，其特征在于，所述第一电容和第二电容两端的电压差相等。

11. 根据权利要求6所述的直流/直流转换器，其特征在于，所述第一、二、三、四开关均为NMOS晶体管。

12. 根据权利要求7所述的直流/直流转换器，其特征在于，所述第一、二、三、四开关均为PMOS晶体管。

13. 根据权利要求6所述的直流/直流转换器，其特征在于，所述功率开关是N型MOSFET。

14. 根据权利要求7所述的直流/直流转换器，其特征在于，所述功率开关是P型MOSFET。

15. 一种直流/直流转换方法，用于将一个直流输入电压转换成一个直流输出电压，其特征在于，所述直流/直流转换方法包括以下步骤：

产生一斜波信号；

检测流过一功率开关的电流并产生一基于该功率开关电流的电流检测信号；

将所述斜波信号和电流检测信号相加产生一个加法信号；

产生一与输出电压成比例的电压反馈信号；

在一个误差放大器中比较所述电压反馈信号和一参考电压信号并产生一个误差信号；

比较上述误差信号和加法信号并产生一个脉宽调制信号；以及

将所述脉宽调制信号转换成一个控制信号用以驱动所述功率开关。

16. 根据权利要求15所述的直流/直流转换方法，其特征在于，所述产生一斜波信号的步骤是通过控制一电容的充放电实现的。

17. 根据权利要求16所述的直流/直流转换方法，其特征在于，将一电阻与一开关串联，并使串联后的电路与所述电容并联，通过控制所述开关的断开与闭合，对所述电容进行充放电。

18. 根据权利要求17所述的直流/直流转换方法，其特征在于，所述控制一电容的充放电的步聚包括：

使所述开关断开，采用一预定的电流对所述电容进行充电，当所述电容的电压达到一第一阈值电压时，使所述开关闭合，对所述电容进行放电；当所述电容的电压达到一第二阈值电压时，再使所述开关断开，对所述电容进行充电。

19. 根据权利要求18所述的直流/直流转换方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

通过一与所述预定的电流形成电流镜像的镜像电流对一第二电容充放电使得第二电容的两端的电压差与第一电容两端的电压差相匹配；

将第二电容的两端电压差和电流检测信号相加，以产生所述斜波信号和电流检测信号相加的加法信号。